Ylikeloutumista DNA , saadaan aikaan positiivisen (on kaksoiskierre suuntaan ) tai negatiivinen (vastakkaiseen suuntaan) superturns on DNA- kaksoiskierteen , joka asettaa stressiä tämän molekyylin. Superkäämiöllä, joka matemaattisesti vastaa nauhan kiertymistä , on tärkeä rooli monissa biologisissa prosesseissa, mukaan lukien DNA: n tiivistyminen. Se moduloi kierre DNA, summa kierre ja kierre, joka vastaa entwining molekyylin, jolla on vaikutusta tilavuutta jälkimmäisen. Lisäksi, tietyt entsyymit kuten DNA-topoisomeraaseja kykenevät modifioimaan topologian DNA helpottaa tiettyjä menetelmiä, kuten DNA: n replikaatio tai sen transkription osaksi RNA . Yleisesti ottaen useimpien elävien olentojen DNA kierretään negatiivisesti.
On rento segmentti B-DNA , kaksi säiettä on kaksoiskierre kietoa toistensa kanssa piki , joka koostuu noin 10,4-10,5 emäsparia . Kierrosten lisääminen tai poistaminen tälle DNA-segmentille, kuten jotkut entsyymit pystyvät tekemään, aiheuttaa siihen mekaanisen rasituksen. Pyöreän DNA: n tapauksessa peräkkäisten superkääntymien tuominen johtaa molekyylin erilaisiin konformaatioihin. Jokainen näistä konformaatioista on ominaista DNA: n superkelaukselle.
Yksinkertaisin pyöreän DNA: n superkäämi on 8-muotoinen, se johtuu yhden positiivisen tai negatiivisen superkäämin lisäämisestä. Kahdeksan kahta lohkoa kiertyy myötäpäivään positiivisen superkääntymisen vaikutuksesta ja vastapäivään negatiivisen superkääntymisen vaikutuksesta. Uusien, positiivisten tai negatiivisten supertornien käyttöönotto johtaa ylimääräiseen kierteeseen pyöreän DNA: n kahden lohkon välillä.
Lineaarista DNA: ta voidaan myös supersäästää erityisesti kromosomien erittäin suuren koon vuoksi , mikä estää tietyllä DNA-segmentillä paikallisten rajoitusten täydellisen rentoutumisen.
Superkiertyneen DNA on todennäköisesti muodostaa kahden tyyppisiä rakenteita: toroideissa ja plectonemes .
DNA: n superkäämi on tärkeä sen solujen sisäisen säätelyn kannalta . Koska DNA-molekyyli voi olla tuhat kertaa pidempi kuin solun halkaisija, sen kondensaatio niin, että se vie solun kokoisen tilan, on kriittinen toimenpide. Tällä tasolla DNA: n superkäämi puuttuu, siltä osin kuin se vähentää huomattavasti sen massaa. In prokaryootit , plectonemes ovat hallitsevia johtuen yleensä pyöreä geometria kromosomien ja melko rajoitettu määrä geneettistä materiaalia näissä soluissa. In eukaryooteissa , on yhdistelmä sekä plectonemic ja solenoidisähkömagneetit rakenteita , jälkimmäinen tarjoaa tehokkain tapa tehdä DNA: n kompaktimpi. Tämä konformaatio suoritetaan eukaryoottien kromosomeissa käyttäen histoneja , emäksisiä proteiineja, jotka muodostavat DNA: n kanssa halkaisijaltaan noin 10 nm : n kuidun .
Erityisesti solujen jakautumisen aikana mukana oleva SMC-proteiini, oli kyseessä sitten mitoosi tai meioosi , kondensaattien ja koesiinien muodossa, jotka edistävät sisarusten kromatidien kondensaatiota ja positiivisten superkäämiä johtavien sentromeerien sitoutumista .
DNA superkiertyneisyyden on mukana myös DNA: n replikaatioon ja sen transkription osaksi RNA . Se johtuu purkautuminen kaksoiskierteen , jonka DNA-polymeraasi ja RNA-polymeraasi vastaavasti, aukikierrettävän joka esittelee positiivinen ylävirtaan ja negatiivinen superturns alavirtaan. Ja DNA-topoisomeraaseja , kuten DNA-gyraasin toimivat vapauttaa osittain ylikeloutumista.